Технология цифровой связи

Проектирование цифровой линии

Анализ характеристик ёмкостных датчиков положения

Наиболее часто сегодня в микромеханических приборах используются ёмкостные ДП Их принцип действия основан на измерении величины изменения ёмкости дифференциального конденсатора с подвижной средней пластиной.

Изменение дифференциальной ёмкости генератора определяется соотношением

+-- = (3.1)

где - диэлектрическая проницаемость воздуха или газа, S - площадь электрода датчика (одна пластина), h+- положительный зазор датчика, h- - отрицательный зазор датчика

После разложения знаменателей в ряд Тейлора и соответствующих преобразований соотношение для оценки изменения выходной ёмкости датчика принимает вид

(3.2)

где

номинальная емкость датчика (одной пары пластин).

Полученное выражение показывает, что выходной сигнал датчика имеет нелинейную зависимость от изменения зазора . Кроме того, как было установлено в обзоре разработок ММГ, необходимо осуществлять регистрацию крайне малых ёмкостей. Так для ММГ ADXRS, представленного на рисунке 1.3, ёмкость ДП составляет приблизительно 7 фемтофарад. В этом случае переходные и внутренние ёмкости в схеме больше или сопоставимы с измеряемой величиной изменения ёмкости ДП.

Для датчика положения наиболее перспективным является использование оптоэлектронных преобразователей, построенных на основе бескорпусных элементов В таких ДП подвижная пластина модулирует световой поток, что приводит к соответствующему изменению сигнала фотоприемника. Как правило, оптоэлектронные ДП не требуют применения опорных сигналов, что существенно упрощает схему ДПИ. Одним из способов реализации оптоэлектронного ДП является использование волоконно-оптических элементов.


Другое по теме:

Методологические принципы проектирования комплекса технических средств АСУ Использование вычислительной техники в процессе управления не может являться самоцелью. Созданная на основе квалифицированно выполненного системного анализа АСУ ориентирована на конечный результат – повышение эффективности функцио ...